基于参赛国际项目的独特过程体悟

前言：

在同步国际的前提下，现阶段可能运作的空间，无外乎是走出去、请进来。从上一篇开始，我们就依照这样的思维惯性，以项目接触的时间长短为线索，点线面体地展开我们的视野和践行思绪。在此，将接下来的项目也一并做个预告，包括基于参赛国际项目的过程体悟、对接国际学术交流一线的论坛参与、课程导向的假期考察游学、联合国际开源社群的专项众筹、沉浸其中的学术研究访学，以及打破围墙的双认证合作学习、以创客文化为支撑的跨界成果研发、统整学科边界的个性化研修、变更学制后的教育创新，乃至大数据联姻脑科学的全新教育尝试、激活能力潜质为引领的职业生涯设计等。

● 基于规则的参赛国际项目“实验”解读

一提及规则，很多人都在第一时间想到了体育和游戏。没错，这是一种最接近生活体验类的规则感知，并由此了解到规则“指挥”行动的微妙。例如，在国际围棋赛事中，大家都知道日式围棋和中式围棋的规则不一样。按照惯例，一般情况下，日本的比赛按数目法计算胜负，中国的比赛则按数子法计算胜负；如果在第三地比赛，或者多国参加的世界性比赛，则由主办方选择一种规则（数目、数子、计点）来计算胜负。再如，中国CBA等联赛用的是国际篮联的规则（除了比赛时间和犯规犯满次数为6次），但NBA却有一套自己的规则与尺度，两个规则既有很多相同之处，也有很多不同之处，如NBA对翻腕和中枢脚的定论远没有国际篮联罚得严等。现在，国际篮联的规则正逐渐向NBA规则靠拢，如进攻30秒变为24秒，后来也增加了合理冲撞区、三秒区由梯形变为矩形、三分线两侧是直线等。

然而，规则仅仅意味着遵循，绝不标示着客观。一个最为熟知的例子就是，当一个人自认为无法抉择而需要求助于“抛硬币”来作出判定时，其结果是：有相当比例的人选择了不服，还临时追加了一个规则约定……很少有人知道，这类反悔本身就已经明白无误地揭示出当事人内心的潜抉择。及至我们的教育竞赛，特别是在不甚严谨的项目中，这种上帝之手往往会频频发力。例如，机器人比赛中的潜规则已成了业内公开的秘密：设备厂家主导赛事，甚至是设备厂家发起赛事的情况占据了不小的比例，而企业出于赢利的目的，会在赛事规则上做足文章，尽量通过修订规则或影响规则来凸显自家产品的规则胜算，甚至不同年份的规则修订，只是为了推销所谓升级版的产品而已。

究其本质，教育视界下的赛事活动毕竟与社会层面的竞技赛事有区别，当归属于一种教育实验项目。因此，在今天我们重拾参赛的话题时，有必要厘清“实验”与“试验”的区别，结合参赛话题，品读一番关于赛事规则的实验建构（或重塑）。

众所周知，大家都约定俗成地把参赛确定为一种强体验。只是这种体验更多地属于“实验”还是“试验”，恐怕一时半会儿难下结论，好在我们可以依据权威词典的释义来做一个甄别。

我们先看《现代汉语词典》对这两个词的释义：实验是为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动；试验是为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动。在这里，“实验”“试验”的相同语素都是“验”，即“检验”，这是两者构成同义词的基础，不同语素是“实”“试”，这是同中有异的原因所在。从释义中不难看出：实验中被检验的是某种科学理论或假设，通过实践操作来进行；而试验中用来检验的是已经存在的事物，是为了察看某事的结果或某物的性能，通过使用、试用来进行。

我们再来看看“实验”与“试验”在英文语义学上的区别。英文中“实验”是experiment，“试验”是test。英文中关于experiment和test的解释是这样的：[experiment]a test under controlled conditions that is made to demonstrate a known truth，examine the validity of a hypothesis or determine the efficacy of something previously untried（在受控条件下为演示一项已知真理、检验假说的正确性或确定以前未试用过的某物的效能而做的试验）。[exst]①a procedure for critical evaluation；a means of determining the presence、quality or truth of something；a trial（测试决定性评价的过程；为决定某种事物的存在、特性或真实性而采取的手段；试验）。②a basis for evaluation or judgment（检验标准评价或判断的根据）。

由此我们不难推论出，教育层面现有的竞赛项目还是属于试验的范畴，但这并不意味今后的赛事项目就规避“实验”。因为“实验”“试验”的相同语素都是“验”，即“检验”，但前者是对抽象的知识理论所做的现实操作，用来证明它正确或者推导出新的结论，是相对于知识理论的实际操作，后者倾向于对事物或社会对象的一种检测性操作，用来检测正常操作或临界操作的运行过程、运行状况等。

● 基于生态的参赛国际项目“实验”潜质

既然赛事项目不拒绝试验与实验，那么与之关联的另一对概念也应该同时成立，那就是演绎与归纳。从科学研究的角度说，“试验”是演绎过程的终结点，而“实验”是归纳过程的起始点。西方的近代科学革命是建立在对归纳法的普遍应用的基础上的，力求符合已知原理前提下的归纳是发现新的原理的最重要过程，系统、严格的归纳训练是培养科学家的最重要的过程。Francis Bacon在他的《新工具》一书中，明确提出归纳法是发现和认识自然现象的“新工具”。

观察国内的科学训练，现阶段主要还是侧重于演绎的方法和技巧训练，而比较缺乏系统、严格的归纳训练。人们在研究中往往是理论先行，只要找到一些能够说明已有理论的现象就万事大吉，而并不重视严格、系统的实验探索，对于新的现象总是习惯性地归结于某个未知的偶然因素，结果导致新的发现总是擦肩而过。很多学生在研究过程中，总是希望做一些常规的现成的“试验”，可是研究过程中最重要的是“实验”，需要对很多未知的可能性进行测量和试验。事实上，在实践中，我们既要按照已知的原理进行“试验”，又要尝试对未知的现象进行总结的“实验”。

在美国，有将临床实践和医学研究结合得很好的医生-科学家（doctor-scientist），那我们为什么不能派生出一个教师-科学家（teacher-scientist）的概念呢？其实，我们完全可以把STEM教育视作教师-科学家。我们需要思考的是，教育工作者能不能从接触学生开始就习惯于对每一位学生进行仔细的检验和严格的观察研究。我们的目标不仅是传授知识，还要注重传授的效果，及至将分门别类地施之以个性化的量身定制的积累和总结内在规律作为研究性教育实验的开始。在这一点上，我们有必要借助几乎所有的教育手段，当然也包括了教育赛事和项目式学习等平台。

事实上，与我们常见的赛事设计逻辑形成极大反差的是，目前在教育类赛事的运作模式上，已经有不少人在尝试突破，也有不少人在致力于拓展，更有不少机构在探索不一样的赛事诉求。而这些都对我们曾以为天经地义的游戏规则形成了震撼，并有望引发涟漪效应。

变化之一：低结构、低门槛赛事逐渐有了市场。以霍尼韦尔冠名的全球青少年车模设计挑战赛的主办方是国际汽车工程师学会，作为一个技术性学会，它在全球范围内拥有超过134000名会员，会员均是航空航天、汽车和商用车辆行业的工程师和相关技术专家。国际汽车工程师学会的核心竞争力是终身学习和自愿开发一致性标准。除了举办车模赛事之外，国际汽车工程师学会及其慈善机构（SAE基金会）还同时支持多项计划，包括“运动中的世界”和“学院设计系列赛”。而车模赛事本身更是一项为年龄在11～14岁的学生量身定制的竞赛项目，它旨在通过生动的教学方式来激发学生对数学和科学的兴趣，以及对工程和技术类职业的探索。2016年，我们之所以担负起这一赛事在国内的承办权，就是看中赛事规则几乎零门槛的特色，然而在看似低门槛的背后，却显现出“上不封顶”的多元期许；从截至到目前的历届获奖作品来看，它们早已颠覆了成人对“车”的概念，如日本学生的作品是一个基于变形金刚的和服武士形象，中国学生的作品则响应了当年的菲律宾灾害，凸显了国际人文的关爱情怀。

变化之二：不唯一、不死板的评价机制应运而生。当今世界已经趋于达成共识，创新型人才的培养需要多元评价模块支撑，这也成为教育最重要的任务之一。美国大学考试中心（ACT）是美国教育测验服务中心（Educational testing service，简称ETS）在美国国内的主要竞争对手。“美国大学考试”（American College Test，ACT）和ETS主持的“学术评价考试”（Scholastic Assessment Test，SAT）是互相竞争的两个美国“高考”。ACT每隔若干年会进行一次“国家课程调查”（National Curriculum Survey，简称NCS）。NCS的结果将成为学校课程设置和测验改进的依据。日前，ACT公布了最新的《ACT国家课程调查2016结果》和《ACT国家课程调查2016政策报告——变化时代中的教育和工作》。报告中包含一项关于10种基本能力相对重要性的调查结果。这10种基本能力是知识内容（content knowledge）、教育计划（educational plan）、与人合作（collaboration with peers）、学习技能（study skill）、写作（writing）、听说能力（speaking and listening）、责任心（conscientiousness）、批判性思维（critical thinking）、问题解决（problem solving）和信息技术（technology）。调查结果表明，关于“影响成功的因素”，小学和初中教师都将知识内容排在了第一位，高中教师将批判性思维排在了第一位，大学教师则将学习技能排在了第一位；雇主排在第一位的是知识内容，雇员排在第一位的也是知识内容。而关于“对学生进步阻碍最大的一项”，小学教师将问题解决排在第一位，中学教师将批判性思维排在第一位，大学教师则将责任心排在第一位；雇主排在第一位的也是责任心，雇员排在第一位的也是责任心。到了“影响成功的因素”这一项，小学和中学教师都将批判性思维排在第一位，大学教师将学习技能排在第一位；雇主排在第一位的是知识内容，雇员排在第一位的是责任心。据此设计教育相关竞赛项目，将非常有意思。

变化之三：过程性记录在大数据支撑下，被赋予新的价值。赛事，不仅专指开赛阶段，更包括了与之相关的几乎所有环节。以iGEM国际遗传工程机器竞赛为例，最新的消息是，“iGEM国际遗传工程机器竞赛国家重点高校实验室”项目启动了！iGEM（International Genetically Engineered Machine Competition）由麻省理工学院（MIT）于2003年创办，2005年发展成为国际性学术竞赛，是合成生物学领域的最高国际性学术竞赛。它最先是国际上的合成生物学领域的顶级大学生科技赛事，后来逐渐扩大到研究生以及高中生。涵盖多学科的iGEM团队需要利用标准生物模块（Biobricks）来构建基因回路、建立有效的数学模型，实现对精致复杂人工生物系统（artificial biosystem）的预测、操纵和测量，从而完成比赛。iGEM比赛涉及生物学、计算机科学、数学、艺术设计等多学科，是以合成生物学为核心的多学科交叉国际级科技竞赛，其理念在于鼓励大学生和中学生积极创新，用创新去改变世界。而以上这些知识在国内外基础教育层面都没有涉及，这就要求参赛各方需要拥有独立的学习能力和有限知识的外引能力。与此同时，iGEM比赛要求学生自主选题，利用课余时间合作完成相应的实验工作，这也充分锻炼了学生的学术精神和团队协作能力，参赛学生可将研究所取得的有用成果提交给MIT的竞赛组委会，供全球的科学家共享研究成果；同时该项竞赛不仅为不同国家、不同专业的大学生提供了一个相互交流的国际舞台，而且培养了他们对科学的热情。相关实验室的具体课程活动内容包括：了解国际（中国）基因工程机器大赛，掌握国际（中国）基因工程机器大赛流程；学习细菌转化、提取质粒、酶切、电泳、DNA回收、DNA连接及培养细菌的方法，并在国际重点高校实验室实践完成；头脑风暴，设计创新研究课题；在导师的指导下，查找相关资料，构建课题实施的理论依据；将课题构思和实施的过程记录在案并制作成PPT展示；等等。

变化之四：关联契合个人成长的职业生涯元素成了考量的支点。我们还是罗列一些经典案例来加以说明：首先是世界青少年英才奥林匹克竞赛（GENIUS Olympiad），它由1816年成立的纽约州立大学——奥斯威戈分校和特拉科学教育基金会联合主办，是一个由高中生参与的以基础科学、艺术、创意写作、工程、设计和商业开发为出发点的推动人们对环境问题及全球可持续发展关注的国际比赛。GENIUS Olympiad的科学类比赛涉及的学科可分为环境质量、生态学与生物多样性、资源与能源、人类生态学等。2014年，来自美国、韩国、巴西、南非、罗马尼亚、斯洛文尼亚、巴基斯坦、波黑等国的22个项目从502个科学类项目中脱颖而出，获得了科学类金奖。其中，来自斯洛文尼亚的科学类金奖项目，利用可降解有机厨余来回收氢并进行发电。其次是德国哥廷根大学（先后产生45位诺贝尔奖得主，创造了举世无双的“诺贝尔奇迹”，是德国九所著名精英大学之一）X-LAB国际科学夏令营。入营学生可以在哥廷根大学X-LAB中进行实验课程，在科学家们的指导下进行常规教育所没有的思维锻炼和研究技能训练，同时还有机会参加科技文化交流活动，拓展国际视野，为成为未来的科学精英奠定基础。参加夏令营的营员将获得哥廷根大学颁发的营员结业证书。最后是美国西雅图STEM游戏编程探索夏令营。它旨在通过STEM教育及科学探索体验培养学生运用科学、技术、工程、数学的创新实践能力；着力于STEM教育理念，带大家走进游戏编程的大门，打造自己的专属游戏，在轻松愉快的WORKSHOP环境中，帮助学生迅速掌握相关编程知识及技巧，拓展计算机领域专业知识。此外，在夏令营中，学生还将前往全球知名的微软公司总部进行深度参观及座谈，领略美国知名高校的校园风采及文化氛围，参观大型工程制造商的科技工作流程等。

变化之五：凸显甚至刻意强调集体合作意识的赛事形制愈来愈多。我们注意到，这种趋势不仅表现在参赛形式上，更多地强调团队意识，还表现在赛制上，有意要求来自不同学校、不同地域，甚至不同国别的选手，都必须接受现场随机抓阄、抽签的结果，在有限的时间内，要求这个临时集体能最大限度地调动每个陌生伙伴的潜能，激活集体智慧的最大能量，来完成项目、选题或挑战。另外，这样的集体意识更浓缩在项目本身，强调地球村的概念。例如，国际可持续发展项目奥林匹克竞赛（能源、工程、环境）[The International Sustainable World Project Olympiad （Energy、Engineering & Environment），简称为I-SWEEEP]是面向初三至高三年级学生极具开创性的科学赛事，也是全球同类赛事中规模最大的科学赛事之一。其目标是就全球可持续发展所面临的挑战，激发学生的兴趣和意识，帮助学生把握相关议题，探寻解决问题的可行性方案，加快世界可持续发展进程。I-SWEEEP不仅为世界各国青少年搭建了学术交流的平台，还为他们提供了参加社交晚会，参观休斯顿自然科学博物馆、美国航空航天局、莱斯大学，体验STEM秀等丰富多元的活动。再如，国际环境与科学项目奥林匹克竞赛（INESPO，International Environment & Scientific Project Olympiad）是由荷兰的Cosmicus基金会等机构主办，受到荷兰政府的大力支持。它旨在推进世界各地青少年对社会环境及科学问题的共识，并通过教育解决人类面临的严重的环境问题。每年，有来自美洲、欧洲、亚洲等地共计1500名选手参与。赛事分为五大类，分别是化学类、物理类、生物类、地理类以及社科类。每个项目均需要提交涵盖参赛选手整个想法、设计和理念的论文，论文需要将针对某个环境问题的具有创新性、创意性的解决方法以模型或拼贴海报的形式呈现出来。在现场展示时，参赛选手既要有力证自己能力的观点及理论，也要用实例来支撑进行辅助说明。

● 基于创新的参赛国际项目“实验”迭代

最大的赢家，一定是学生！

首先，基于国际赛事的选题，与国内常见的项目略有不同，可将其概括为视野广阔、接力出入口开放、贴合生活又引领现实，以及具有较强的操作性和可转化性。让我们看看学生的获奖项目：张億一（华东师范大学第二附属中学）选题《踩踏发电技术及运用》获金奖；周南（上海市七宝中学）选题《太阳光催化的废水有机物电池的设计与制作》获银奖；李由、刘华典、晏敏宽（上海交通大学附属中学）选题《仿生水母潜水器》和董知寰、董知宇（复旦大学附属中学）选题《水体石油烃污染物微生物降解漂浮式反应器》，以及龚乐（上海西南位育中学）选题《关于构建超级工程藻回收大气二氧化碳的探究》均获铜奖；文豪（上海延安高级中学）选题《上海空气气溶胶粒子（PM2.5）在不同天气下的特性与变化研究》与陈硕（湖南师范大学附属中学）选题《制备稳定超疏水玻璃表面的提膜刻法研究及其在微尺度系统表面修饰中的应用》均获荣誉奖。

其次，我们应该锁定，参赛的常态趋势正在影响学生升学标准的改良。有统计表明，在美国不少高校针对招生的检测标准中，我们所熟知的雅思、托福、GRE、SAT所占比例，已经呈现逐年下降的态势，甚至有不少学校的比重降到了30%的历史最低点；反观过程积累型、潜能验证型、社会公益记录等选项的参考分值却在逐年提高，而参照依据正是各类国际比赛、国际活动和国际交流。从竞赛视角来看，这一点也同样是被自主招生高校所看好、看重的。

再次，世界教育正从以往追求的教育公平化，转向教育公正。一刀切、齐步走、复印机似的培养模式将面临淘汰，个性化的追求必将呼唤出贴合个性化需求的教育新常态；尽管还有不少活动被冠名为“竞赛”，但这样弱化了选拔功能的竞赛，恰恰为及早发现、实践确认、项目比较和量身定制提供了既带有温度，又带有理性的验证渠道。

最后，围绕社会紧缺人才的培养，对接大学入学（四年后毕业）、高中入学（七年后毕业）、初中入学（十年后毕业），乃至未来社会进步的不确定性，无不显现出愈是先进、前端、顶级的成果，其遭遇更新迭代的挑战因素就愈强烈，知识更新的速度远跟不上技术发展的步伐。因此，基础性的领域、岗位反倒成了常胜将军，人们对自身未来的定位，更理智地兼顾到了自身、家庭、社会、国家、世界等多层面的因素，多元选择、长项更长的就业观已成了大教育的主流，而不同的竞赛模式恰好对应了这样的验证需求。